Reporte Practica 3 Quimica Industrial

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL UPIICSA

LABORATORIO DE QUÍMICA INDUSTRIAL

PRÁCTICA No. 3 “ENTALPÍA DE COMBUSTIÓN (EQUIPO PHYWE)” FECHA DE REALIZACIÓN: LUNES 12 DE ENERO 2015 FECHA ENTREGA: LUNES 26 DE ENERO 2015

EQUIPO No. 2: PATIÑO CASTREJÓN KEVIN PÉREZ MOJICA MELISSA SALAS VAZQUEZ XIMENA ----** SECUENCIA: 2IM33 LUNES 8:00-10:00

ÍNDICE

௏௏௏௏ ௏௏௏௏

ܳ

ܳ ௏௏௏௏ ௏ ௏௏௏௏ ௏௏௏ ×௏ ௏௏௏À ௏௏௏௏௏൧=െൣ ܳ

T=25ºC y P= 1 bar

Toda reacción química es un fenómeno químico, en donde cambia la estructura molecular de los reactivos al transformarse en productos

LEY DE LAVOISIER -LAPLACE

más estable

El calor nece sario para descomponer un compuesto en sus elementos libre s en su forma más estable es el mismo calor que se libera al formar dicho compuesto a partir de sus elementos en su forma

phywe)

combustión (equipo

Entalpía de

La termoquímica trata de la conversión de energía química en energía térmica o calor.

LEY DE HESS El calor de una reacción global es igual a la suma de los calores de las ecuaciones parciales utilizadas para obtener la ecuación global.

௏௏௏௏௏À௏ ௏௏௏௏൧

CALORES DE REACCIÒN A CONDIONES TIPO:

Manual de laboratorio. Quí mica Industrial II. 2008

CALOR DE COMBUSTIÒN MOLAR: Calor que se genera cuando se quema un mol de combustible produciendo como productos de la oxidación bióxido de carbono gaseoso y agua liquida

Calorimetría: Realización precisa y exacta de mediciones calorimétricas en calorímetros

Calorímetrosadiabáticos: Balance de calor para medir el calor que libera una reacción dentro de un sistema llamado bomba calorimétrica

െ െെ ܳ ൣ ௏ ௏௏௏௏ ௏௏௏௏௏ ×௏௏ ௏ ܳ

El calor de la reacción de combustión se determina midiendo el calor sensible absorbido por el calorímetro y el agua, restando a estos, tanto el calor generado por el alambre fusible al quemarse, como el rcalo de la reacción secundaria de generación de acido nítrico, debido a la presencia de nitrógeno en el aire

“Si una reacción es endotérmica en una reacción directa, será exotérmica en la reacción inversa ”

Δng: cambio de moles de productos – moles de reactivos gaseosos de la ecuación.

Qp = Qv + Δng R T

Calor a presión cte y a volumen cte:

Procesos a vol. e: ct Qv = Δ E Procesos a P. cte : Qp = ΔH

Calor de reacción: energía térmica que se requiere para que se lleve acabo una reacción o la energía liberada.

Existiendo una liberación (reacciones exotérmicas) o absorción(reacciones endotérmicas)de energía en forma de calor.

MARCO TEÓRICO

OBJETIVOS El alumno determinará el calor de combustión a volumen constante de sustancias sólidas, aplicando el método calorimétrico. El alumno calculará el calor de combustión a presión constante, mediante la corrección del calor de reacción a volumen constante. HIPÓTESIS

PROCEDIMIENTO

Práctica No. 3Entalpía de combustión (Equipo Phywe)

totalmente abierta. También observe que las válvulas del

posición debe ser en la parte inferior cuando está cerrada

Cierre la bomba

cierre la válvula del

oxígeno, deslizando hacia

fnal

estabilice y registre el dato

Manualde laboratorio. Quí mica Industrial II. 2008

la bomba

calor cedido es absorbido por

que la reacción avanza y el

elevación en la misma indica

computadora∆T. Una

Espere a que la temperatura se

eléctrica

Observe en la pantalla de la

interruptor”

desconecte la fuente de suministro de corriente

bomba y el sistema de

eléctrica

para disminuir la presión. Para esto seránecesario abrir la

suspenda la agitación

Lavar la bomba con 20mL de agua destilada y vaciar en un matrazErlen Meyer

de metilo y titular con Na2Co3 al 0.0725N

válvula de escape

computadora

Agregar 2 gotas de anaranjado

válvula y presión con la

sonda y apague la

magnética, retire el sensor o

y libere los gases que contiene

Una vez terminada la reacción,

Saque la bomba colorimétrica

ignición

terminales eléctricas de la

de suministro de energía

combustión ha sido total

bomba para comprobar que la

Observe el interior de la

escapado

cuando los gases hayan

Abra lentamente la bomba

estabilizado

cuando este se haya

Anote el dato de T inicial

Conecte los cables a las

Active la reacción de combustión por ignición con un voltaje de 15v con la “Llave

Separe la llave interruptor y Conecte y encienda la unidad

para el registro de la T, acoplado ala computadora

perilla hacia abajo

pequeña de tal forma que se

reduzca la longitud del tornillo

e introduzca el sensor o sonda

interior del recipiente con agua

Coloque la bomba en el

en el cuerpo de la bomba

Agregar 0.5 mL H2O destilada

calorimétrica esté limpia y seca

Verifque que la bomba

2IM33 Lunes 8:00 -10:00

Pérez Mojica Melissa

manómetro, girando la

Cierre la válvula del tanque adelante elanillo metálico

la bomba, girando la perilla

Libere el excedente de oxígeno de la manguera y

Retire con precaución la manguera de suministro de

oxigeno

manguera de suministro de

la brida e inserte la

calorimétrica ajus tando con

de oxígeno, cierre la válvula de

cerradas

tanque y el manómetro estén

la válvula de entrada esté

tiene una perilla negra cuya

Antes de llenar la bomba con oxígeno en exceso, observe que

bomba

terminales internas de la tapa de la

puntas libres para insertar en las

pastilla con el alambre dejando dos

Una vez que percibala entrada

suministre oxígeno a 7 bar

manómetro de tal forma que

arriba la perilla negra del

luego gire lentamente hacia

Abrala válvula del tanque y

centésimos de gramo.

balanza con escala en

restantes y presionar con la pastilladora hasta obtener la

naftaleno (0.2 g) en una

el alambre, agregar los 0.1 g

Pese con precisión un trozo de

La válvula del manómetro

media (600 TPM)

destilada y una barra de

agitación magnética

Encienda el sistema de agitación a una velocidad

a la pastilladora, oprimir y colocar

Elaborar la pastilla agre gando 0.1 g

Determinar el calor de combustión a volumen cte de sustancias sólidas, aplicando el método calorimétrico. Calcular el calor de combustión presión constante, mediante la corrección del calor de reacción a volumen cte.

El recipiente adiabático debe contener 900 g de agua

Mapa mental

CÁLCULOS

CUESTIONARIO Escriba la ecuación de las dos reacciones químicas de combustión llevadas a cabo: C10 H 8 (s )+12 O2( g) 10 CO 2 (g ) 4 H 2 O(l)

Determinar la entalpia de combustión expresando el resultado en KJ mol

Kcal mol

Y

: ∆ Hc=

−1299227.124 cal cal Kcal =−649.6235 =-649613.562 2 mol mol mol

∆ Hc=

−1299227.124 cal cal 4.186 J ( ) =-649613.562 =-2719282.22 2 mol mol 1 cal

J KJ =-2719.2822 mol mol

¿Qué establece la Ley de Hess? R= Establece que si una serie de reactivos reaccionan para dar una serie de productos, el calor de reacción liberado o absorbido es independiente de si la reacción se lleva a cabo en una, dos o más etapas, esto es que los cambios de entalpía son aditivos: ΔH neta = ΣΔHr.

Calcule el valor de

∆ Hc teóricamente esperado, con la aplicación de la ley

de Hess para el naftaleno y para el acido benzoico.

a)

Reacción 10 C( s) +4 H 2(g ) C 8 H 8 (S)

b)

C( s )+O2 (g) CO2 (g)

c)

H 2 (s )+1 /2 O2(g ) H 2 O(l)

inv. a) ×10 ×4

∆ Hr(Kcal) 17.82 -94.05

74.59 -393.69

-68.32

-285.98

10 C( s) +4 H 2(g ) C 8 H 8 (S) b) c)

C( s )+O2 (g) CO2 (g)

17.8 -940.5

H 2 (s )+1 /2 O2(g ) H 2 O(l)

C10 H 8 (S ) +12O2 10CO 2 ( g) +4 H 2 O(L)

∆ Hr(KJ)

-273.28 ∆ Hr=-1231.6Kcal

∆ Hc= -1231600 cal =- 5155477.6J

ERROR EXPERIMENTAL E.E=

V . teorico−V .experimental V .teorico

E.E.=

1231600 cal−(−1299227.124 cal) ×100 =5.5 1231600 cal

¿Qué importancia tiene desde un punto de vista industrial, el conocer la entalpía de combustión de un material orgánico?

R= Es demasiado importante ya que vemos que energía se desprende al hacer diferentes productos, como la fundición de los metales, que vemos que ahí se desprende demasiado calor. CONCLUSIONES

BIBLIOGRAFÍA -Manual de laboratorio de química industrial II, Upiicsa, Instituto Politécnico Nacional. -